📚 [JPA] 연관 관계 매핑

📕 연관 관계 매핑

객체의 참조와 테이블의 외래키를 매핑하는 것

✔ JPA에서는 연관 관계에 있는 상대 테이블의 PK를 멤버 변수로 갖지 않고, 엔티티 객체 자체를 통째로 참조한다.

📖 연관 관계를 사용하는 이유

객체 간에 관계가 있을 경우, 객체를 참조하여 연관된 내용들을 확인할 수 있다. 테이블의 입장에서는 연관 관계를 통해 불필요한 칼럼을 생성하지 않아도 된다.

예를 들어, Team Entity와 Member Entity가 연관 관계에 있다고 한다면 Member 객체에 연관된 Team의 정보를 확인할 수 있다.

📖 연관 관계 매핑 시 생각해야 할 것

◽ 방향 : 단방향, 양방향 (객체 간의 참조)
◽ 연관 관계의 주인 : 양방향일 때 연관 관계에서 관리의 주체가 되는 곳
◽ 다중성 : 일대일, 일대다, 다대일, 다대다

📙 방향

📖 단방향 연관 관계

두 Entity가 관계를 맺을 때, 한 쪽의 Entity만 참조하고 있는 것을 의미

[객체 연관 관계]
◽ 회원 객체(Member)는 Member.team 필드(멤버 변수)로 팀 객체와 연관 관계
◽ 회원 객체와 팀 객체는 단방향 관계
◽ 회원은 Member.team 필드를 통해 팀을 알 수 있지만, 팀 객체로 소속된 회원들을 알 수 없기 때문이다
◽ member ➡ team의 조회는 member.getTeam()으로 가능하지만, team ➡ member를 접근하는 필드는 없다

[테이블 연관관계]
◽ 회원 테이블은 TEAM_ID 외래키(FK)로 팀 테이블과 연관관계
◽ 회원 테이블과 팀 테이블은 양방향 관계
◽ 회원 테이블의 TEAM_ID 외래키를 통해서 회원과 팀을 조인할 수 있고, 반대로 팀과 회원도 조인할 수 있다
◽ MEMBER 테이블의 TEAM_ID 외래키 하나로 MEMBER JOIN TEAM과 TEAM JOIN MEMBER 둘 다 가능하다

//회원과 팀을 조인하는 SQL
SELECT * FROM MEMBER M
JOIN TEAM T ON M.TEAM_ID = T.TEAM_ID

//팀과 회원을 조인하는 SQL
SELECT * FROM TEAM T
JOIN MEMBER M ON T.TEAM_ID = M.TEAM_ID

🎈 객체 연관 관계와 테이블 연관 관계의 차이점
◽ 객체는 참조로 연관 관계를 맺고, 테이블은 외래키로 연관 관계를 맺는다
◽ 참조를 사용하는 객체의 연관 관계는 단방향이다
-> 객체간에 연관 관계를 양방향으로 만들고 싶으면 반대쪽에도 필드를 추가해서 참조를 보관해야 한다. 이렇게 양쪽에서 단방향 연관 관계 매핑을 통해 양방향 연관 관계를 맺는다
◽ 외래키를 사용하는 테이블의 연관 관계는 양방향이다
-> 테이블은 외래키 하나로 조인을 사용해서 양방향으로 쿼리가 가능하므로 사실상 방향이라는 개념이 없다. 두 객체가 단방향 참조를 각각 가져서 양방향 관계처럼 사용하는 것이다

📖 양방향 연관 관계

두 Entity가 관계를 맺을 때, 양 쪽이 서로 참조하고 있는 것을 의미
-> 서로 단방향 연관 관계 매핑을 통해 양방향 연관 관계를 맺는다

🎈 무조건 양방향 관계를 하면 쉽지 않나❓
❌ 객체 입장에서 양방향 매핑을 했을 때 오히려 복잡해질 수 있다
예를 들어, 일반적인 비즈니스 애플리케이션에서 사용자(User) 엔티티는 굉장히 많은 엔티티와 연관 관계를 갖는다. 이런 경우에 모든 엔티티를 양방향 관계로 설정하게 되면 사용자(User) 엔티티는 엄청나게 많은 테이블과 연관 관계를 맺게 되고 User 클래스가 복잡해진다. 그리고 다른 엔티티들도 불필요한 연관 관계 매핑으로 인해 복잡성이 증가할 수 있다. 그래서 양방향으로 할지 단방향으로 할지 구분해줘야 한다. 구분하기 좋은 기준은 기본적으로 단방향 매핑으로 하고 나중에 역방향으로 객체 탐색이 꼭 필요하다고 느낄 때 추가하는 것이 좋다고 한다.

📒 연관 관계의 주인

◽ 두 객체(A, B)가 양방향 관계, 다시 말해 단방향 관계 2개(A→B, B→A)를 맺을 때, 연관 관계의 주인을 지정해야 한다
◽ 연관 관계의 주인을 지정하는 것은 두 단방향 관계(A→B, B→A)중, 제어의 권한(외래 키를 비롯한 테이블 레코드를 저장, 수정, 삭제 처리)을 갖는 실질적인 관계가 어떤 것인지 JPA에게 알려주는 것
◽ 연관 관계의 주인은 연관 관계를 갖는 두 객체 사이에서 조회, 저장, 수정, 삭제를 할 수 있지만, 연관 관계의 주인이 아니면 조회만 가능하다.
◽ 연관 관계의 주인이 아닌 객체에서 mappedBy 속성을 사용해서 주인을 지정해줘야 한다.
◽ 외래키가 있는 곳을 연관 관계의 주인으로 정하면 된다고 한다❗

📗 다중성

데이터베이스를 기준으로 다중성을 결정

연관 관계는 대칭성을 갖는다
◽ 일대다 ↔ 다대일
◽ 일대일 ↔ 일대일
◽ 다대다 ↔ 다대다

📖 다대일(N:1)

🎈 다대일(N:1) 단방향

🎁 Member 클래스 (다대일에서 다에 해당)

@Entity
public class Member {
   @Id
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;
 
   @Column(name = "USERNAME")
   private String username;
 
   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "TEAM_ID")
   private Team team;
  
  //Getter, Setter, Constructor...
}

🎁 Team 클래스 (다대일에서 일에 해당)

@Entity
public class Team {
	@Id
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;
    
    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 다대일 단방향 매핑에서는 다(N)에 해당하는 클래스에 일(1)에 해당하는 클래스를 참조 필드로 작성하면 된다
✔ 이때, 해당 참조 필드 위에 @ManyToOne과 @JoinColumn(name = "외래키 이름")을 추가한다

@ManyToOne : 다대일(N:1) 관계라는 매핑 정보이다. 연관관계를 매핑할 때 다중성을 나타내는 어노테이션을 필수로 사용
@JoinColumn : 외래키를 매핑할 때 사용하고, name 속성에는 매핑할 외래키 이름을 지정한다. 이 어노테이션은 생략이 가능하고, 생략하면 외래키를 찾을 때 기본 전략을 사용한다

🎈 다대일(N:1) 양방향

🎁 Member 클래스 (다대일에서 다에 해당)

@Entity
public class Member {
   @Id
   @Column(name = "MEMBER_ID")
   private Long id;
 
   @Column(name = "USERNAME")
   private String username;
 
   @ManyToOne
   @JoinColumn(name = "TEAM_ID")
   private Team team;
  
  //Getter, Setter, Constructor...
}

🎁 Team 클래스 (다대일에서 일에 해당)

@Entity
public class Team {
	@Id
    @Column(name = "TEAM_ID)
    private Long id;
    
    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    @OneToMany(mappedBy = "team")
    private List<Member> members = new ArrayList<>(); 
    //NPE 방지를 위해서, Collection 객체를 초기화 한다
    //NPE : Null Pointer Exception
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 다대일 양방향 매핑에서 다(N)에 속하는 Member 클래스는 다대일 단방향 매핑의 코드와 동일하다
✔ 다대일 양방향으로 만드려면 일(1) 쪽에 @OneToMany를 추가하고 양방향 매핑을 사용했으니 연관관계의 주인이 아니고, 어디에 매핑 됐는지에 관한 정보 mappedBy를 넣어줘야 한다.
✔ mappedBy로 지정할 때 값은 대상이 되는 변수명을 따라 지정하면 된다.

📖 일대다(1:N)

🎈 일대다(1:N) 단방향

◾ 일대다(1:N) 관계는 다대일 관계의 반대 방향
◾ 일(1)이 외래키를 관리하며, 연관 관계의 주인

🎁 Team 클래스 (일대다에서 일에 해당)

@Entity
public class Team {
	@Id
    @Column(name = "TEAM_ID")
    private Long id;
    
    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    @OneToMany
    @JoinColumn(name = "TEAM_ID") //MEMBER 테이블의 TEAM_ID (FK)
    pricate List<Member> members = new ArrayList<>();
    
    //Getter, Setter, Constructor, ...
}

🎁 Member 클래스 (일대다에서 다에 해당)

@Entity
public class Member {
    @Id
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 일(1)에 @OneToMany와 @JoinColumn(name = "외래키 이름")을 추가한다
✔ 일대다 단방향 관계를 매핑할 때는 @JoinColumn을 명시해야 한다. 그렇지 않으면 JPA는 연결 테이블을 중간에 생성하고, 연관 관계를 관리하는 조인 테이블 전략을 기본으로 사용하여 매핑한다

일대다 단방향 매핑의 단점 : 매핑한 객체가 관리하는 외래 키가 다른 테이블에 있다. 본인 테이블에 외래키가 있으면 엔티티의 저장과 연관 관계 처리를 INSERT SQL 한 번으로 끝낼 수 있지만, 그렇지 않다면 연관 관계 처리를 위한 UPDATE SQL을 추가로 실행해야 한다.
-> 일대다 단방향 연관 관계 매핑이 필요한 경우에는 다대일 양방향 연관 관계 매핑을 하는게 추후 유지보수할 때 훨씬 수월하다

@OneToMany : 일대다 관계에서 사용

🎈 일대다(1:N) 양방향
공식적으로 존재하지 않고, 실무 사용 금지 ❌

📖 일대일(1:1)

✔ 일대일(1:1) 관계는 주 테이블이나 대상 테이블 둘 중 어느 곳이나 외래키를 가질 수 있다

주 테이블에 외래키 저장 : 객체지향 개발자들이 선호하는 방식으로, 주 객체가 대상 객체를 참조하는 것처럼 주 테이블에 외래 키를 두고 대상 테이블을 참조한다. 주 테이블이 외래 키를 가지고 있으므로 주 테이블만 확인해도 대상 테이블과 연관관계가 있는지 알 수 있다.

대상 테이블에 외래키 저장 : 데이터베이스 개발자들이 선호하는 방식으로, 테이블 관계를 일대일(1:1)에서 일대다(1:N)으로 변경할 때, 테이블 구조를 그대로 유지할 수 있다.

🎈 주 테이블에 외래키, 일대일(1:1) 단방향

🎁 Member 클래스 (일대일에서 주 테이블에 해당)

public class Member {
    @Id
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;

	//Getter, Setter, Constructor
}

🎁 Locker 클래스 (일대일에서 대상 테이블에 해당)

public class Locker {
    @Id
    @Column(name = "LOCKER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 주 테이블에 외래키를 저장하는 단방향 관계일 경우, 주 테이블에 해당하는 클래스에 대상 테이블에 해당하는 클래스를 참조 필드로 작성한다
✔ 이때, 해당 참조 필드 위에 @OneToOne과 @JoinColumn(name = "외래키 이름")을 추가한다

@OneToOne : 일대일 관계는 양쪽이 서로 하나의 관계만 가진다

🎈 주 테이블에 외래키, 일대일(1:1) 양방향

🎁 Member 클래스 (일대일에서 주 테이블에 해당)

public class Member {
    @Id
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;
	
    //순수한 객체를 고려한 연관관계 편의 메서드
    public void setLocker(Locker locker) {
        if (this.locker != null) {
            this.locker.setMember(null);
        }

        this.locker = locker;
        if (locker != null) {
            locker.setMember(this);
        }
    }
    
	//Getter, Setter, Constructor
}

🎁 Locker 클래스 (일대일에서 대상 테이블에 해당)

public class Locker {
    @Id
    @Column(name = "LOCKER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    @OneToOne(mappedBy = "locker")
    private Member member;
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 주 테이블에 외래키를 저장하는 양방향 관계일 경우, 주 테이블에 해당하는 클래스는 주 테이블에 외래키를 저장하는 단방향 관계와 동일하다
✔ 대상 테이블에 해당하는 클래스에 주 테이블에 해당하는 클래스를 참조 필드로 작성한다
✔ 이때, 해당 필드위에 @OneToOne(mappedBy = "반대쪽 매핑의 필드 이름값")을 추가한다

mappedBy : 양방향 매핑일 때 사용하며, 반대쪽 매핑의 필드 이름값으로 설정한다. 이는 연관관계의 주인을 설정하기 위한 것이다

🎈 대상 테이블에 외래키, 일대일(1:1) 단방향
이런 연관관계는 JPA에서 지원하지 않는다 ❌

🎈 대상 테이블에 외래키, 일대일(1:1) 양방향

✔ 테이블 연관관계에서 대상 테이블에 저장된 외래키에 UNIQUE 제약조건이 추가된 것을 확인할 수 있다

🎁 Member 클래스 (일대일에서 주 테이블에 해당)

public class Member {
    @Id
    @Column(name = "MEMBER_ID")
    private Long id;

    @OneToOne
    @JoinColumn(name = "LOCKER_ID")
    private Locker locker;
    
    @Column(name = "USERNAME")
    private String username;
    
	//Getter, Setter, Constructor
}

🎁 Locker 클래스 (일대일에서 대상 테이블에 해당)

public class Locker {
    @Id
    @Column(name = "LOCKER_ID")
    private Long id;

    @Column(name = "NAME")
    private String name;
    
    @OneToOne(mappedBy = "locker")
    private Member member;
    
    //순수한 객체를 고려한 연관관계 편의 메서드
    public void setMember(Member member) {
        if (this.member != null) {
            this.member.setLocker(null);
        }

        this.member = member;
        if (member != null) {
            member.setLocker(this);
        }
    }
    
    //Getter, Setter, Constructor
}

✔ 대상 테이블에 외래키를 저장하는 양방향 관계일 경우, 주 테이블에 외래키를 저장하는 양방향 관계일 경우와 반대로 코드를 작성하면 된다

📖 다대다(N:N)

JPA에서 @ManyToMany를 통해 다대다 연관관계를 제공하지만, 사용하지 않는 것을 추천 ❌

◽ 중간 테이블이 숨겨져 있기 때문에 자기도 모르는 복잡한 조인의 쿼리(Query)가 발생하는 경우가 생길 수 있기 때문이다.
◽ 다대다로 자동생성된 중간테이블은 두 객체의 테이블의 외래키만 저장되기 때문에 문제가 될 확률이 높다. JPA를 해보면 중간 테이블에 외래키 외에 다른 정보가 들어가는 경우가 많기 때문에 다대다를 일대다, 다대일로 풀어서 만드는 것(중간 테이블을 Entity로 만드는 것)이 추후 변경에도 유연하게 대처할 수 있다.

✔ 다대다 연관 관계를 객체로 표현하기 위해서는 연결 테이블용 엔티티를 추가하여 일대다, 다대일 관계로 풀어내야 한다.

🎁 @ManyToMany → @OneToMany, @ManyToOne

@Entity
public class Member {
  @Id @Column(name = "MEMBER_ID")
  private String id;

  @OneToMany(mappedBy = "product")
  private List<Order> orders;
}

@Entity //연결 테이블용 엔티티(Order)
public class Order {
  @Id
  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "MEMBER_ID")
  private Member member;

  @Id
  @ManyToOne
  @JoinColumn(name = "PRODUCT_ID")
  private Product product;
}

@Entity
public class Product {
  @Id @Column(name = "PRODUCT_ID")
  private String id;

  @OneToMany(mappedBy = "product")
	private List<Member> members;
}

📚 참고자료

📖 JPA - Entity
📖 JPA 연관 관계 한방에 정리